Von Monaten zu Wochen: Wie KI die Zukunft der Proteine beschleunigt

Das in Kalifornien ansässige Unternehmen für synthetische Biologie Tierra Biosciences bringt die Landschaft der Proteinentwicklung mit seiner innovativen, KI-gesteuerten Plattform ins Wanken. 

Unter Verwendung von KI-Technologie hat das Unternehmen eine neue Plattform geschaffen, die verspricht, die Erstellung maßgeschneiderter Proteine erheblich zu beschleunigen, was potenziell verschiedene Sektoren wie Pharmazie, Landwirtschaft und industrielle Anwendungen beeinflussen wird.

KI beschleunigt die Produktion maßgeschneiderter Proteine

Traditionell beinhaltet die Entwicklung neuer Proteine die Verwendung lebender Zellen, ein Prozess, der für seine Langsamkeit und Ineffizienzen bekannt ist. Tierra stellt dieses Paradigma mit seiner zellfreien Technologie in Frage. Berichten zufolge nutzt sie eine Methode, die lebende Zellen umgeht und einen gestrafften Ansatz bietet, der Entwicklungszeiträume von Monaten auf wenige Wochen reduziert.

„Leute, die heute Proteine herstellen, müssen DNA bestellen und dann lebende Zellen transektieren. Und es gibt viel zu tun, um die Zellen am Leben zu halten“, sagte Tierras CEO Michael Nemzek. 

Tierras Plattform nutzt die Kraft der künstlichen Intelligenz. Wenn Kunden ihre gewünschten Proteinsequenzen einreichen, analysiert das Unternehmen diese mit KI und sagt potenzielle Herausforderungen wie Stabilität und Löslichkeit voraus. Die Daten werden dann verwendet, um vor der Produktion fundierte Anpassungen vorzunehmen, wodurch verschwendete Zeit und Ressourcen minimiert werden.

„Wenn dieses Protein den Prozess durchläuft, beginnen wir, viele Daten zu generieren“, sagte Nemzek. „Wir betrachten Dinge wie Stabilität und Löslichkeit und all diese verschiedenen Parameter des Proteins, und dann führen wir das in eine geschlossene Feedback-Schleife ein.“

Neben der Geschwindigkeit rühmt sich Tierras Plattform mit Hochdurchsatzfähigkeiten, die die Erstellung großer Mengen an Proteinen ermöglichen, was ideal für Szenarien wie die Validierung von KI-Modellen oder das Screening nach optimalen Protein-Kandidaten ist. 

Mit jedem produzierten Protein sammelt Tierras KI-Modell wertvolle Daten. Diese sich ständig erweiternde Datenbank dient als leistungsstarke Wissensbasis für künftige Proteinentwicklungen.

Warum ist das wichtig?

Proteine sind wesentliche Bestandteile vieler Medikamente, die als Enzyme, Antikörper oder therapeutische Ziele wirken. Derzeit steht die Pharmaindustrie vor einem langen und kostspieligen Arzneimittel-Forschungsprozess, und eine schnellere Herstellung von Proteinen könnte zu schnelleren Durchbrüchen in der Krankheitsbehandlung beitragen.

Die Entwicklung kommt auch als großer Schub für die Landwirtschaft. Enzyme können helfen, die Ernteerträge zu steigern, indem sie die Nährstoffaufnahme oder die Krankheitsresistenz verbessern. Eine schnellere Proteinproduktion würde das Testen und die Optimierung dieser Enzyme beschleunigen, was zur Entwicklung effizienterer und nachhaltigerer landwirtschaftlicher Praktiken führt.